WO2008018387A1

WO2008018387A1 - Varifocal lens device

Info

Publication number: WO2008018387A1
Application number: PCT/JP2007/065276
Authority: WO
Inventors: Kazuo Yokoyama; Atsushi Ono
Original assignee: Panasonic Corporation
Priority date: 2006-08-10
Filing date: 2007-08-03
Publication date: 2008-02-14
Also published as: JP4209936B2; US7643217B2; US20090002838A1; CN101427160A; JPWO2008018387A1

Description

明細書

可変焦点レンズ装置

技術分野

[0001] 本発明は、可変焦点レンズ装置に関するものであり、より具体的には液体界面の形状をァクチユエータで駆動することにより焦点を可変とするレンズ装置に関するものである。

背景技術

[0002] 従来の可変焦点レンズ装置の代表的なものとして、複数組み合わせした固体レンズの一部を光軸方向に可動とするものがある。し力、し、この方式では光軸方向への移動距離の制約から薄型化が困難であり、これに対して薄型化が可能な液体レンズを用いた可変焦点レンズが提案されている。

[0003] 従来の液体レンズを用いた可変焦点レンズ装置としては、屈折率の異なる 2液界面により形成された液滴をレンズとし、かつ一方の液体をイオン導電性、もう一方の液体を絶縁性とし、これらの 2液界面に設けた電極と、イオン導電性の液体中に設けた対向電極との間に電圧を印加することにより、液滴の形状を変化させるものがあった。例えば特許文献 1にはこのような構成の液体レンズが開示されて!/、る。電圧の印加でこのような 2液界面の形状を変化できるのは 2液界面と電極よりなる、液体一液体一固体（電極）界面の表面張力バランスが、電圧印加により変化することを主な駆動原理としており、このような現象は、エレクトロウエツティング現象と呼ばれている。特許文献 1の模範的な実施形態では、印加する電圧は 250Vとしており、比較的高い電圧印加を要する。

[0004] また、特許文献 2には、エレクトロウエツティング現象を利用した別の可変焦点レンズ装置が開示されている。電圧印加によりレンズ形状の優れた調整性能を実現する目的で、 2液界面の接触角のヒステリシスやスティックスリップを軽減するため、電極表面に絶縁層と、さらに液界面と接する潤滑層をその上に形成する構成が開示されている。特許文献 2中の実施形態の一例としては、ポリイミド誘電体層の上に高フッ化ポリマーの薄膜を形成するとしている。 2液界面の接触角変化には、同時に液体一液体一固体界面点の位置移動を伴うのでその制御は十分に濡れ性を制御された表面上でなされる必要があり、非常に小さな表面張力のバランスで制御されているため、外力による外乱に弱!/、難点がある。

[0005] 特許文献 1：特表 2001— 519539号公報

特許文献 2 :特開 2003— 177219号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] 前記背景技術で述べたエレクトロウエツティング現象を利用した可変焦点レンズ装置では、非常に小さな表面張力のバランスで制御されているため、外力による外乱に弱い欠点がある。

[0007] 従って、本発明の目的は、前記問題を解決することにあって、外力による外乱に対して液体レンズの形状を安定に保持できる可変焦点レンズ装置を提供するものであ課題を解決するための手段

[0008] 前記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。

[0009] 本発明によれば、第 1の液体と、

前記第 1の液体と混和せずに前記第 1の液体との間で界面を形成可能でかつ前記第 1の液体とは異なる屈折率を持つ第 2の液体と、

前記第 1の液体と前記第 2の液体が封止されるセルと、

前記セル内で前記第 1の液体と前記第 2の液体の 2つの液体の界面がエッジ部で固定されかつ前記 2つの液体の界面に当接した状態で移動可能な開口部材と、前記開口部材に連結されて、前記開口部材を移動させることにより、前記開口部材の開口部内に形成された液体レンズの前記 2つの液体の界面の形状を制御して、前記液体レンズによる焦点の位置を可変とするァクチユエ一タとを備える可変焦点レンズ装置を提供する。

発明の効果

[0010] 以下説明するように、本発明によれば、前記 2つの液体の界面が、前記 2つの液体の界面に当接する前記開口部材の前記エッジ部で固定されており、前記開口部材に連結された前記ァクチユエータで前記開口部材を駆動することにより、前記 2つの液体の界面の形状を制御して、前記液体レンズによる焦点の位置を可変とする構成により、前記 2つの液体の界面が前記開口部材の前記エッジ部で固定されているため、外力による外乱に対して液体レンズの形状を安定に保持できるという効果を有す

[0011] さらに、前記背景技術で述べたエレクトロウエツティング現象を利用した可変焦点レンズでは、比較的大きな電圧印加を要するという欠点があった力本発明では、駆動に高電圧を要するエレクトロウエツティング現象を用いないため、低電圧駆動型のァクチユエータで駆動することができ、従って昇圧回路を省くことができて省電力の可変焦点レンズ装置を提供することができる。

図面の簡単な説明

[0012] 本発明のこれらと他の目的と特徴は、添付された図面についての好ましい実施形態に関連した次の記述から明らかになる。この図面においては、

[図 1A]図 1Aは、本発明の第 1実施形態における可変焦点レンズ装置の断面図であり、

[図 1B]図 1Bは、本発明の第 1実施形態における可変焦点レンズ装置の断面図であり、

[図 1C]図 1Cは、本発明の第 1実施形態における可変焦点レンズ装置の平面図であり、

[図 1D]図 1Dは、本発明の前記第 1実施形態に力、かる可変焦点レンズ装置の液体レンズが形成される物理的メカニズムを説明するための原理説明図であって、開口部材が第 2の液体中にあって、 2液の界面を第 1の液体に押し込む前の状態を示す図であり、

[図 1E]図 1Eは、本発明の前記第 1実施形態に力、かる可変焦点レンズ装置の液体レンズが形成される物理的メカニズムを説明するための原理説明図であって、開口部材を第 1の液体の側に押し込んだ後の状態を示す図であり、

[図 2]図 2は、本発明の第 1実施形態における可変焦点レンズ装置のァクチユエータの動作原理を示す断面図であり、

[図 3]図 3は、本発明の第 2実施形態における可変焦点レンズ装置の断面図であり、 [図 4]図 4は、本発明の第 2実施形態における可変焦点レンズ装置のァクチユエータの動作原理を示す断面図であり、

[図 5]図 5は、本発明の第 3実施形態における可変焦点レンズ装置の断面図であり、 [図 6]図 6は、本発明の第 3施形態における可変焦点レンズ装置のァクチユエータの動作原理を示す断面図であり、

[図 7A]図 7Aは、本発明の前記第 1〜第 3実施形態にかかる可変焦点レンズ装置の開口部材の平面図であり、

[図 7B]図 7Bは、本発明の前記実施形態の変形例にかかる可変焦点レンズ装置の楕円形状の開口部材の平面図であり、

[図 7C]図 7Cは、本発明の前記実施形態の別の変形例に力、かる可変焦点レンズ装置の矩形状の開口部材の平面図であり、

[図 8A]図 8Aは、本発明の前記第 1実施形態にかかる可変焦点レンズ装置の開口部材の断面図であり、

[図 8B]図 8Bは、本発明の前記第 1実施形態にかかる可変焦点レンズ装置の開口部材の 1つの例のエッジ部の拡大断面図であり、

[図 8C]図 8Cは、本発明の前記第 1実施形態にかかる可変焦点レンズ装置の開口部材の別の例のエッジ部の拡大断面図であり、

[図 9A]図 9Aは、本発明の前記第 1実施形態にかかる可変焦点レンズ装置の開口部材のある曲率半径を有するエッジ部の拡大断面図であり、

[図 9B]図 9Bは、本発明の前記第 1実施形態にかかる可変焦点レンズ装置の開口部材の別の曲率半径を有するエッジ部の拡大断面図であり、

[図 10]図 10は、本発明の前記第 1実施形態にかかる可変焦点レンズ装置の開口部材のエッジ部の構成する別の例を示す断面図であり、

[図 11]図 11は、本発明の第 4実施形態であって、本発明の前記第 1から第 3実施形態のいずれかの可変焦点レンズ装置を適用した撮像装置のブロック図である。発明を実施するための最良の形態 [0013] 本発明の記述を続ける前に、添付図面において同じ部品については同じ参照符号を付している。

[0014] 以下に、本発明に力、かる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する前に、先ず本発明の種々の態様について説明する。

[0015] 本発明の第 1態様によれば、第 1の液体と、

前記第 1の液体と前記第 2の液体が封止されるセルと、

前記セル内で前記第 1の液体と前記第 2の液体の 2つの液体の界面がエッジ部で固定されかつ前記 2つの液体の界面に当接した状態で移動可能な開口部材と、前記開口部材に連結されて、前記開口部材を移動させることにより、前記開口部材の開口部内に形成された液体レンズの前記 2つの液体の界面の形状を制御して、前記液体レンズによる焦点の位置を可変とするァクチユエ一タとを備えることを特徴とする可変焦点レンズ装置を提供する。

[0016] このような構成によれば、前記 2つの液体の界面が、前記 2つの液体の界面に当接する前記可動な開口部材のエッジ部で固定されているから、外力による外乱に対して前記液体レンズの形状を安定に保持することができる。さらに、駆動に高電圧を要するエレクトロウエツティング現象を用いないため、低電圧駆動型のァクチユエータで馬区動すること力 Sでさる。

[0017] 本発明の第 2態様によれば、前記第 1の液体が非水溶性であり、前記ァクチユエ一タが電気刺激型のポリマーァクチユエータであり、かつ前記電気刺激型のポリマーァクチユエータが、前記非水溶性の前記第 1の液体中に内包されていることを特徴とする第 1の態様に記載の可変焦点レンズ装置を提供する。

[0018] このような構成によれば、ァクチユエータが電気刺激型のポリマーァクチユエータであり、前記非水溶性の第 1の液体中に内包されているため、水分を遮断した環境下でポリマーァクチユエータを動作させることができ、水分の存在下での劣化を防止すること力 Sでき、サイクル寿命、信頼性に優れたものとすることができる。

[0019] 本発明の第 3態様によれば、前記非水溶性の第 1の液体がイオン性液体であり、前記電気刺激型のポリマーァクチユエータが、前記イオン性液体のァニオン又はカチオンの出入りに伴うイオン駆動型のポリマーァクチユエータである第 2の態様に記載の可変焦点レンズ装置を提供する。

[0020] このような構成によれば、低い電圧で駆動可能であるとともに、駆動に要するァニォン又はカチオンが第 1の液体であるイオン性液体から供給できるため、ァクチユエ一タに必要な電解質層を兼ね備えることができ好都合である。

[0021] 本発明の第 4態様によれば、前記非水溶性の第 1の液体がェチルメチルイミダゾリゥム ·トリフロロメタンスルフォニルイミド（EMI'TFSI)であることを特徴とする第 3の態様に記載の可変焦点レンズ装置を提供する。

[0022] このような構成によれば、イオン半径が比較的大きい有機カチオン又はァニオンの出入りに伴うポリマーの伸縮を利用することができるので、発生変位の大きなァクチュエータとすること力 Sできる。

[0023] 本発明の第 5態様によれば、前記第 2の液体が水溶性であり、前記水溶性の第 2の液体が水より比重の大きい物質の水溶液であることを特徴とする第 2の態様に記載の可変焦点レンズ装置を提供する。

[0024] このような構成によれば、水溶液濃度を変えることにより、水溶液の密度を精密に調整すること力 S可倉となる。

[0025] 本発明の第 6態様によれば、前記水溶性の第 2の液体がポリタングステン酸ナトリウム水溶液であることを特徴とする第 5の態様に記載の可変焦点レンズ装置を提供す

[0026] このような構成によれば、比較的密度の大きレ、イオン性液体に対して、広範囲の密度の水溶液を得ることができる。

[0027] 本発明の第 7態様によれば、前記ァクチユエータが、薄板状の屈曲動作する電気刺激型のポリマーァクチユエータであることを特徴とする第 1の態様に記載の可変焦点レンズ装置を提供する。

[0028] このような構成によれば、 2つの液体の界面の形状変化に要する開口部材の移動距離は小さレ、ので薄型とすることができる液体レンズの特徴を活かし、薄型の可変焦点レンズ装置を提供することができる。 [0029] 本発明の第 8態様によれば、前記第 1の液体と前記第 2の液体及び前記開口部材力 Sほぼ同じ密度を持つことを特徴とする第 1の態様に記載の可変焦点レンズ装置を提供する。

[0030] このような構成によれば、外力による外乱に対してさらに液体レンズの形状を安定に保持できる可変焦点レンズ装置を提供することができる。

[0031] 本発明の第 9態様によれば、前記開口部材が、密度の異なる複数の部材よりなる複合材料であることを特徴とする第 8の態様に記載の可変焦点レンズ装置を提供する。

[0032] このような構成によれば、開口部材の密度を、密度の異なる複数部材の含有比率を変化させることにより精密に調整することが可能となる。

[0033] 本発明の第 10態様によれば、前記開口部材に撥水性又は疎水性の表面処理を施すことを特徴とする第 1の態様に記載の可変焦点レンズ装置を提供する。

[0034] このような構成によれば、開口部材のエッジ部で固定された 2つの液体の界面がより安定に固定される効果を有するとともに、広範囲な開口部材の材質を選択することが可能となる。

[0035] 本発明の第 11態様によれば、前記開口部材が円形であり、前記ァクチユエータが、複数個かつ前記円形の開口部材の接線方向沿いにかつ前記液体レンズの光軸回りに点対称に配置され、かつ、前記ァクチユエータの全てが同期して駆動制御されることを特徴とする第 1の態様に記載の可変焦点レンズ装置を提供する。

[0036] このような構成によれば、前記複数のァクチユエータにより、開口部材を光軸方向沿いに確実に平行移動させることができて、前記開口部材の開口部内に形成された液体レンズの前記 2つの液体の界面の形状を精度良く制御できて、前記液体レンズによる焦点の位置を精度よく可変調節させることができる。

[0037] 以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。

[0038] (第 1実施形態）

図 1A及び図 1Bは、本発明の第 1実施形態における可変焦点レンズ装置の断面図、図 1Cは本発明の第 1実施形態における可変焦点レンズ装置の平面図（図 1A及び図 1Bの断面図を下から眺めた、ァクチユエータの断面の平面図）を示している。図 1 Aと図 1Bの違いは、液体レンズ 6の曲率が異なることであり、このように液体レンズ 6 の曲率が異なることにより、光軸 9上の異なる位置に焦点 11をそれぞれ結ぶ様子を図 1Aと図 1Bに示している。ここでは、図 1Aの焦点 11の位置が、図 1Bの焦点 11の位置よりも液体レンズ 6に近!/、位置となって!/、る。

[0039] 絶縁性の第 1の液体 1と第 1の液体 1との上に位置する絶縁性の第 2の液体 2とは混和せず界面 3を形成している。このように混和せず界面 3を形成させるためには、第 1 の液体 1と第 2の液体 2の密度をほぼ等しくすればよい。すなわち、重力の影響による液体レンズ 6の歪防止や、落下、衝突等の外力による外乱に強くするには、第 1の液体 1と第 2の液体 2との 2つの液体の密度がほぼ等しくすること力より望ましい。

[0040] 絶縁性のリング状の開口部材 4のエッジ部 5Aは、第 1の液体 1と第 2の液体 2との界面 3に当接して、 2つの液体 1 , 2の界面（2液界面） 3A, 3Bを形作っている。ここで、開口部材 4の内側の 2液界面 3Aは、液体レンズ 6を形成する 2液界面であり、開口部材 4の外側の 2液界面 3Bは、液体レンズ 6として機能しない 2液界面である。開口部材 4はリング状で円形の開口部 4aを有し、 2液界面 3Aの表面張力により円形開口部 4aの 2液界面 3Aは液体レンズ 6を形成している。 2液界面はエッジ部 5A、 5Bを越えて濡れ進むことなくこれらのエッジ部で固定される。

[0041] ここで、液体レンズ 6を形成する 2液界面 3Aと、液体レンズ 6として機能しな!/、別の液界面 3Bを設けた理由は、第 1の液体 1と第 2の液体 2ともセル 14に封止されているので、それぞれの体積は一定であり、開口部材 4の開口部 4aに形成される液体レンズ 6の部位で容積が変わるのを、この別の液界面 3Bで吸収することができるようにするためである。開口部材 4のエッジ部 5Aと同様に、封止部材 13に設けたエッジ部 5B でこの液界面を固定することは、外力による外乱に強くする上で好ましい効果がある

〇

[0042] 開口部材 4の下面の円形凸部 4dには、複数のァクチユエータ 7のそれぞれの一端が光軸 9回りに点対称に連結されており（一例として、図 1Cでは、光軸 9回りに 90度間隔にかつ円形の開口部材 4の接線方向沿!/、に配置された 4個のァクチユエータ 7 のそれぞれの一端が開口部材 4に連結されかつそれぞれの他端が後述する封止部材 13に連結されており）、全てのァクチユエータ 7は、 1つのァクチユエータ駆動制御部 54により同期して駆動制御されるようにしている。よって、ァクチユエータ駆動制御部 54の駆動制御の下に、全てのァクチユエータ 7の屈曲方向 8への同期した屈曲動作により、開口部材 4は光軸 9の方向に平行移動するように進退駆動される。無限遠力、ら液体レンズ 6に入射する光線 10は焦点 11に集光され、開口部材 4の光軸 9の方向の位置に応じて、液体レンズ 6の曲率が変わり、焦点 11の位置が図 1Aと図 1Bのように移動する。

[0043] 第 1の液体 1と第 2の液体 2、可動な開口部材 4及びァクチエータ 7は、絶縁性でかつ円板状の透明板 12A, 12Bと透明板 12A, 12Bの外周部に円環状に配置されて第 1の液体 1と第 2の液体 2とを封止する絶縁性の封止部材 13により形成される絶縁性のセル 14の内部に収容されている。

[0044] このように、前記可変焦点レンズ装置は、円板状の透明板 12A, 12Bと透明板 12 A, 12Bの外周部に円環状に配置された封止部材 13とで構成されたセル 14の内部空間に、第 1の液体 1と第 1の液体 1との上に位置する第 2の液体 2とが収納され、つ、第 1の液体 1と第 2の液体 2との界面 3に開口部材 4が当接され、ァクチユエータ駆動制御部 54の制御に基づく複数のァクチユエータ 7の駆動により開口部材 4が光軸 6の方向沿いに進退かつ平行移動するとともに、開口部材 4の円形の開口部 4a内の 2液界面 3Aで液体レンズ 6を構成するようにしている。

[0045] このような構成によれば、液界面 3が、前記 2液の界面 3に当接しかつ光軸 9の方向に可動な開口部材 4のエッジ部 5Aで固定されているから、外力による外乱に対して液体レンズ 6の形状を安定に保持することができる。さらに、駆動に高電圧を要するエレクトロウエツティング現象を用いないため、下記するように、低電圧駆動型のァクチユエータ 7で駆動することができる。

[0046] なお、液体レンズ 6が形成される物理的メカニズムを、図 1D及び図 1Eに示す原理説明図（端面図）により説明する。図 1D及び図 1Eの構成要素は、図 1A、図 IB及び図 1Cと同様であるが、説明の便宜上、ァクチユエータ 7による駆動部分の構成要素は図 1D及び図 1Eでは省略している。図 1Dは、開口部材 4が第 2の液体 2中にあつて、 2液（2つの液体 1 , 2)の界面 3A, 3Bを第 1の液体 1に押し込む前の状態を示している。図 1Eは、開口部材 4を第 1の液体 1の側に押し込んだ後の状態を示している。図 1Dにおける 2液の界面 3A及び 3Bは、説明の都合上、平面であるとすると、図 1 Eにおける 2液の界面 3A及び 3Bは、開口部材 4の押し込みによって、上向き凸に湾曲する。このとき、第 1の液体 1及び第 2の液体 2の容積はそれぞれ変わらず、かつ、第 1の液体 1及び第 2の液体 2はセル 14内に密閉されて封止されているから、図 1E のハッチングで示した容積部分 Al , A2, A3, Bl , B2の容積には次の関係が成り立つ。

A1 +A2 + A3 = B1 +B2

[0047] ここで、容積部分 A1は、開口部材 4が第 1の液体 1内に押し込まれた部分の容積である。容積部分 A2は、開口部材 4が第 1の液体 1内に押し込まれたときに、開口部材 4の開口部 4aの内側の近傍の第 2の液体 2が開口部材 4とともに第 1の液体 1内に押し込まれる部分の容積である。容積部分 A3は、開口部材 4が第 1の液体 1内に押し込まれたときに、開口部材 4の開口部 4aの外側の近傍の第 2の液体 2が開口部材 4とともに第 1の液体 1内に押し込まれる部分の容積である。容積部分 B1は、開口部材 4 が第 1の液体 1内に押し込まれたときに、開口部材 4の開口部 4aの内側に位置する第 1の液体 1が開口部 4a内で上向き凸に湾曲するように盛り上がる部分の容積である。容積部分 B2は、開口部材 4が第 1の液体 1内に押し込まれたときに、開口部材 4 の開口部 4aの外側に位置する第 1の液体 1が開口部 4a外で上向き凸に湾曲するように盛り上がる部分の容積である。

[0048] 2液の界面 3A, 3Bにおける表面張力により、開口部材 4の開口部 4aの内側の液界面 3Aは、無重力下では球面になることが知られている力本発明の前記第 1実施形態に力、かる液体レンズ 6においても、開口部材 4のエッジ部 5の形状が円の場合には、液体レンズ 6は、ほぼ球面レンズになる。特に、 2液の密度と開口部材 4の密度を合わせることによって構成される、より好ましい実施例の場合には、 2液の界面は、無重力と等価な状態となり、 2液の界面を真球に、より近づけること力 Sできる。

[0049] 図 2は第 1実施形態のァクチユエータ 7の動作原理を示す断面図である。ァクチュエータ 7の一例として、導電性のポリマー層 20A、 20B力 S、固体電解質 21を挟むことにより短冊状の電気刺激型のポリマーァクチユエータ 7を構成しており、ァクチユエ一タ 7の固定端となる絶縁性の固定部材 32により固定されている。なお、図 1A、図 IB 及び図 1Cでは封止部材 13がこの固定部材 32の機能を兼ねている。導電性のポリマ一層 20A、 20Bには、ァクチユエータ駆動制御部 54の制御の下にそれぞれ動作制御される電源 30及びスィッチ 31が接続されており、電源 30により電圧を導電性のポリマー層 20A、 20Bに印カロすることにより、固体電解質 21のイオンが導電性ポリマー 20Aと導電性ポリマー 20Bとに出入りすることにより屈曲駆動される。なお、図 1Aでは、一見すると、 2つのァクチユエータ駆動制御部 54が存在するように見える力理解しやすくするためにそれぞれ図示しているだけであって、実際には、図 1 Cに示すように、 1つのァクチユエータ駆動制御部 54ですベての電源 30及びスィッチ 31を制御すること力 S好ましい。図 1Bなど、他の図では、説明しやすくするため、ァクチユエ一タ駆動制御部 54と電源 30とスィッチ 31は、その一部又は全ての図示を適宜省略している。

イオンは、印加電圧の極性に応じた方向に移動し、図 2で示す場合では、カチオン（正イオン）が導電性ポリマー層 20Aから固体電解質 21の方に抜けて導電性ポリマー層 20 Aが縮み、導電性ポリマー層 20Bには逆にカチオンが固体電解質 21から入り込み、イオンの嵩が増すことにより導電性ポリマー層 20Bが伸びることにより、このァクチユエータ 7は下向き凸に屈曲駆動される。図 2とは逆の場合では、カチオン (正ィオン）が導電性ポリマー層 20Bから固体電解質 21の方に抜けて導電性ポリマー層 2 0Bが縮み、導電性ポリマー層 20Aには逆にカチオンが固体電解質 21から入り込み、イオンの嵩が増すことにより導電性ポリマー層 20Aが伸びることにより、このァクチュエータ 7は上向き凸に屈曲駆動される。前記説明ではカチオンの出入りでァクチユエータ 7の屈曲動作原理を説明したが、ァニオン (負イオン）の出入り、あるいは両者の出入りでも同様に屈曲動作させることができる。

なお、これらの各屈曲型のァクチユエータ 7は平板の薄板状であるので、薄型の可変焦点レンズ装置を構成するのに適している。ここで、一例として、ァクチユエータ 7 を構成する導電性ポリマー層 20A及び 20Bの厚みはそれぞれ 10 m〜25 μ m程度、固体電解質 21の厚みは 10 m〜； 100 m程度とすることができ、ァクチユエ一タ 7の総厚みは 30 m〜； 150 m程度の厚みとすることができる。また、一例として、開口部材 4の厚みは lmm程度の厚みとすることができるので、ァクチユエータ 7の厚みはセル 14の厚みを薄くする上で制約となることがなぐセル厚みが数 mmの薄型の可変焦点レンズ装置を構成することができる。

[0051] この電気刺激型のァクチユエータ 7は、第 1の液体 1中に内包するよう配置しており、この第 1の液体 1を非水溶性の液体とすることで、水分を遮断した環境下で、ポリマーァクチユエータを動作させることができ、水分の存在下での劣化を防止することができ、サイクル寿命、信頼性に優れたものとすることができる。

[0052] ァクチユエータ 7を構成する導電性のポリマー層 20A, 20Bを構成する導電性のポリマーとしては、ポリマーそれ自体で電子導電性を有する、例えばポリア二リン、ポリピロール、ポリチォフェインなどの有機導電性ポリマーや、炭素系微粒子を分散した導電性のポリマーなどが、前述の動作原理で作用させることができる。

[0053] 以下、この第 1実施形態のいくつかの実施例について説明する。

[0054] (実施例 1)

導電性のポリマーとして、ピロールのモノマーを支持電解質層となるプロピレンカーボネート中に溶解した有機溶媒中で、カーボン電極を析出電極としてガルバノスタツトモード（定電流制御モード）にてポリピロールを電解重合により合成した膜を用い、固体電解質として、イオン性液体であるェチルメチルイミダゾリゥム 'トリフロロメタンスルフォ二ルイミド（EMI'TFSI)をゲル化した膜を用いて、図 2で示した構成のァクチユエータを得た。

[0055] 第 1の液体として、メチルフエニル系のシリコーンオイルを用いた。このオイルは非水溶性である。第 2の水溶性の液体として、塩化ナトリウム水溶液を用いた。図 2に示すごとぐ前記ァクチユエータは、非水溶性の第 1の液体であるシリコーンオイル中に配置した。このような構成のァクチユエータは、 ± 1V〜2Vの低駆動電圧で駆動可能である。

[0056] このポリマーァクチユエータでは、主に、 EMIカチオンがポリピロール膜に出入りすることにより屈曲駆動される。イオン半径が比較的大きい有機カチオンである EMI力チオンの出入りに伴うポリマーの伸縮を利用することができるので、発生変位の大きなァクチユエータとすることができる。

[0057] 本発明のこの第 1実施形態に力、かる可変焦点レンズ装置において、重力の影響によるレンズの歪防止や、落下、衝突等の外力による外乱に強くするには、第 1の液体と第 2の液体との 2液の密度がほぼ等しくすることが、より望ましい。

[0058] 本第 1実施例で用いたシリコーンオイルの密度を、振動式密度計で計測したところ、 1. 07g/cm²であった。第 2の水溶性の液体としては、塩化ナトリウム水溶液を用いた。振動式密度計で塩化ナトリウムと水との混合比を調整することにより、密度 1. 07g /cm²の水溶液を精密に調整して得ることができた。両者とも透明の液体で、かつ混和することなく液体レンズが形成できた。屈折率をアッベ屈折率計を用いて測定したところ、シリコーンオイルの屈折率は 1. 51であり、前記塩化ナトリウム水溶液の屈折率は 1. 35であり、異なる屈折率を持つ液体レンズが形成可能であることが分力、つた。小さい曲率変化で大きな焦点位置変化を得る上で、屈折率差は大きいほうが望ましい。同等の密度及び異なる屈折率を持つ材料の組み合わせを得るために、第 1の非水溶性の液体として、前記シリコーンオイル系以外にも、各種有機物とその混合物を適用することが可能である。さらに、前記第 1の非水溶性の液体は、外力による外乱に強くするため、その流動性を抑制する目的で増粘剤を添加したものであったり、高分子クロスリンク構造を有するゲル化された流動体であってもよい。

[0059] なお、本実施例の第 2の水溶性の液体として塩化ナトリウム水溶液の例を述べたが、低温での使用を可能とするためエチレングリコール水溶液等の不凍性の液を使用することがより好ましい。

[0060] (実施例 2)

実施例 1と同様、導電性のポリマーとして、ピロールのモノマーを支持電解質層となるプロピレンカーボネート中に溶解した有機溶媒中で、カーボン電極を析出電極としてガルバノスタツトモード（定電流制御モード）にてポリピロールを電解重合により合成した膜を用い、固体電解質として、イオン性液体であるェチルメチルイミダゾリゥム 'トリフロロメタンスルフォニルイミド（EMI · TF S I)をゲル化した膜を用いて、図 2で示した構成のァクチユエータを得た。

[0061] 第 1の液体として、この固体電解質ゲルの電解質材料として用いたイオン性液体であるェチルメチルイミダゾリゥム.トリフロロメタンスルフォニルイミド（EMI'TFSI)を用いた。この電解液は、 EMI有機カチオンと TFSIァニオンよりなるイオン結合性の常温で液体である常温溶融塩であり、非水溶性である。 [0062] このような構成のァクチユエータは、 ± 1V〜2Vの低駆動電圧で駆動可能であるとともに、駆動に要するァニオン又はカチオン力第 1の液体であるイオン性液体から供給できるため、ァクチユエータに必要な電解質層を兼ね備えることができて好都合である。

[0063] このポリマーァクチユエータでは、主に、 EMIカチオンがポリピロール膜に出入りすることにより屈曲駆動される。イオン半径が比較的大きい有機カチオンである EMI力チオンの出入りに伴うポリマーの伸縮を利用することができるので、発生変位の大きなァクチユエータとすることができる。

[0064] イオン性液体であるェチルメチルイミダゾリゥム.トリフロロメタンスルフォニルイミド（E MI'TFSI)の密度を振動式密度計で計測したところ、 1. 52g/cm²であった。第 2の水溶性の液体として、ポリタングステン酸ナトリウム水溶液を用いた。ポリタングステン酸ナトリウムは、水より比重の大きい水溶性の物質で、広範囲の密度を持った水溶液を得ること力できる。ポリタングステン酸ナトリウムを質量比で 40%〜42%の水溶液を作製し、振動式密度計で水との混合比を調整することにより、密度 1. 52g/cm²の水溶液を精密に調整して得ることができた。両者とも透明の液体で、かつ混和することなぐ液体レンズが形成できた。

[0065] 屈折率をアッベ屈折率計を用いて測定したところ、ェチルメチルイミダゾリゥム 'トリフロロメタンスルフォニルイミド（EMI'TFSI)の屈折率は 1. 43、前記ポリタングステン酸ナトリウム水溶液の屈折率は 1. 40であり、異なる屈折率を持つ液体レンズが形成可能であることが分力、つた。

[0066] 次に、リング状の開口部材の材質として、それぞれ、密度の異なる複数の部材よりなる複合材料としてガラス繊維含有ポリアミド (密度 1. 65g/cm²)、密度の異なる複数の部材よりなる複合材料としてガラス繊維含有ポリフエ二レンサルファイド (密度 1. 66g/cm²)、ポリエーテルエーテルケトン（密度 1 · 30g/cm²)、 PTFE (密度 2· 14 g/cm²)の 3種類を用いて、前記 2液界面にこのリング状の開口部材を当接させた状態で 1Gの重力加速度で加振試験を実施したところ、ガラス繊維含有ポリアミドのリング状の開口部材の場合と、ガラス繊維含有ポリフエ二レンサルファイドのリング状の開口部材の場合には、液体レンズ界面の乱れがほとんど認められなかった力 PTFE のリング状の開口部材の場合には明らかな液体レンズ界面の乱れが認められた。この結果、本発明のこの第 1実施形態にかかる可変焦点レンズ装置を、落下や衝突などの外力による外乱に強くするためには、第 1の液体 1と第 2の液体 2との 2液の密度に合せて、開口部材 4の密度もほぼ同じ（具体的には、例えば、差が ± 0. 3g/cm² 以内）にすることが好ましいことが分力、つた。

[0067] 実験に用いたガラス繊維含有プラスチックはガラス繊維の含有比が 50%のものであつたが、この含有比を調整することにより、開口部材 4の密度を第 1の液体 1と第 2 の液体 2の密度に精密に合せることができる。

[0068] 実験に用いたリング状の開口部材は!/、ずれもイオン性液体と濡れにくい傾向があつた力開口部材 4に撥水性又は親水性の表面処理を施すことにより、開口部材 4のェッジ部 5Aで固定された 2液界面 3が、より安定に固定される効果を有するとともに、開ロ部材 4の材質を広範囲に選択することが可能である。特に、開口部材 4の、第 1の液体 1と第 2の液体 2と接する部位の濡れ性を、表面処理により調整することにより、エッジ部 5Aの固定を、より強固なものにすることができる。

[0069] (実施例 3)

次に、リング状の開口部材のエッジ部の形状について実験した結果について述べ

[0070] 図 8Aに示すリング状の開口部材 4の断面図において、エッジ部 5Aを拡大した断面図を図 8B及び図 8Cに示す。図 8Bはエッジ部 5Aの角度 Θを鋭角に形成した場合、図 8Cはその角度 Θを鈍角にした場合をそれぞれ示す。ガラス繊維含有ポリフエユレンサルファイド製の内径 4. 5mm、外径 9mm、厚み 0. 8mmのリング状の開口部材 4 を用い、その内径のエッジ部 5Aが様々な角度を持つリング状の開口部材 4を作製した。ェチルメチルイミダゾリゥム 'トリフロロメタンスルフォニルイミド（EMI'TFSI)を第 1 の液体 1として用い、第 2の液体 2として、実験の便宜上、密度合わせをしていない純水を用いて、これらの 2液界面 3に、リング状の開口部材 4を第 2の液体 2から押し込み、エッジ部 5Aで 2液界面が固定される様子を観察した。

[0071] 以下の表 1はこの実験の結果をまとめたもので、図 8Bのようにエッジ部 5Aの角度

Θが鋭角の場合（30° 、 45° 、 70° )及び直角（90° )の場合、エッジ部 5Aによる 2 液界面 3の固定はいずれも良好であった。し力、し、図 8Cのようにエッジ部 5Aの角度 Θが鈍角の場合、 110° ではリング状の開口部材 4の押し込みが進み、液面曲率が小さくなると、 2液界面 3がリング状の開口部材 4の内側の側面 4A側に濡れ進む現象が観測された。さらにエッジ部 5Aの角度 Θ力 135° 及び 150° の場合には、 2液界面 3はエッジ部 5Aではなぐエッジ部の反対側のエッジ部 5A— 1で固定することが観測された。以上の観察結果から、エッジ部 5Aの角度 Θは鋭角又は直角が好ましぐ鈍角は適用可能な範囲はある力好ましくな!/、ことがわかった。

[表 1]

o

o X m

液界面の 2

ジ部でのエッ

性着固

o

10 X 液液曲率が界は面面 2

O

他ジ部さくなる小とのエッ

着'固さが液A界面で 52

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o

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o o 〇 o

σ

ト o O o

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CO O O

の実験で用いたリング状の開口部材 4のエッジ部 5Aの曲率は RO. 1mm以下であったが、この曲率半径を 0. 5mmとしたものを作製し、これを用いてエッジ部 5A の固定の様子を観測した。図 9A及び図 9Bにエッジ部 5Aの断面図を示す。図 9Aは、リング状部材 4を 2液界面 3Aに押し込み開始した段階での 2液界面 3Aの様子を示す。 2液界面 3Aは、エッジ部 5Aである、曲率半径 0. 5mmの面取り部 5Aを濡れ進むことが観測された。図 9Bは、さらに、リング状の開口部材 4を押し込んだ状態を示しており、 2液界面 3Aがエッジ部 5Aである面取り部 5Aと側面 4Aの境界部まで濡れ進んだ以降は、この部位で 2液界面 3Aが固定されているのが観測された。以上の観察力、らエッジ部 5Aに曲率を持たせることは適用可能である力固定を強固にする観点では、シャープなエッジ部 5Aであることが望まし!/、。

[0074] リング状の開口部材 4の開口部 4aの内径は、 1mm以下のマイクロレンズの領域から数 10mm程度のものが適用可能と思われるが外力による外乱に強くする観点では小径の方が好ましい。リング状の開口部材 4の厚みは、同様に外力による外乱に強くする観点では、強度上、その形状を保持できる範囲で例えば 0. 2mm〜0. 5mm程度の薄く、それ自体の質量が小さ!/、ものが好ましレ、。

[0075] 開口部材 4のエッジ部 5Aは、開口部材 4の開口部 4aの上下!/、ずれかの端縁に限るものではなぐ開口部材 4の開口部 4aの内壁面の中間部に形成されるようにしてもよい。例えば、図 10は、開口部材 4のエッジ部 5Aの構成の別の例を示す断面図である。第 2の液体 2に親水性の表面処理膜 15Aを開口部材 4の開口部 4aの内壁面の第 2の液体側（図 10では例えば上半分側）に形成し、第 2の液体 2に撥水性の表面処理膜 15Bを開口部材 4の開口部 4aの内壁面の第 1の液体側（図 10では例えば下半分側）に形成し、その表面処理膜 15Aと表面処理膜 15Bとの境界にエッジ部 5Aを構成した例である。具体的には、第 2の液体 2が水溶液の場合、親水性処理としてシランカップリング剤膜を形成し、撥水性処理としてテフロン (登録商標）系膜を形成することにより、このようなエッジ部 5Aを構成することができる。このようなエッジ部 5Aは、開口部材 4の開口部 4aの内壁面の中央部分に形成するものに限らず、表面処理膜 15Aと表面処理膜 15Bとの領域を適宜調整して形成することにより、内壁面の任意の場所に形成することができる。

[0076] 以上、 2液の界面 3Aを開口部材 4のエッジ部 5Aで固定する方法に関して述べた 1S、 2液界面 3Aがこのエッジ部 5Aを越えて濡れ進み、 2液界面 3A力 S、より確実に破壊されないようにするため、開口部材 4の可動範囲を制限することにより、 2液界面 3 Aのエッジ部 5Aでの変化角度に制限を加えることがより望ましい。開口部材 4の可動範囲を制限する具体的な例としては、図 1Eに示すように、ストツバとして機能する突起 4pを透明板 12Bの内面に配置して、開口部材 4が突起 4pに接触することにより、開口部材 4の下限位置を規制するようにしてもよい。

[0077] (第 2実施形態）

次に、本発明の第 2実施形態における可変焦点レンズ装置について説明する。

[0078] 図 3は、本発明の第 2実施形態における可変焦点レンズ装置の断面図である。ァクチユエータ 7Aの配置は、図 1Bの平面図でのァクチユエータ 7の配置と同様であるので、平面図は省略した。図 4は、本発明の第 2実施形態における可変焦点レンズ装置のァクチユエータ 7Aの動作原理を示す断面図である。この第 2実施形態では、電気刺激型のァクチユエータ 7A力第 1の液体 1である電解液中に内包させている特長を活かし、この第 1の液体 1中に、他の電極（対向電極 22A, 22B)を別に設けることにより、ァクチユエータ 7Aの駆動性能を向上させるものである。ァクチユエータ 7Aも、第 1実施形態のァクチユエータ 7と同様に、ァクチユエータ駆動制御部 54の制御の下に駆動制御される。

[0079] 第 1実施形態と同様、導電性のポリマー層 20A, 20Bを構成する導電性のポリマーとして、ピロールのモノマーを支持電解質層となるプロピレンカーボネート中に溶解した有機溶媒中で、カーボン電極を析出電極としてガルバノスタツトモード（定電流制御モード）にてポリピロールを電解重合により合成した膜を用い、固体電解質として、イオン性液体であるェチルメチルイミダゾリゥム ·トリフロロメタンスルフォニルイミド（E MI'TFSI)をゲル化した膜を用いて、図 4で示した構成のァクチユエータ 7Aを同様に得た。第 1の液体として、この固体電解質ゲルの電解質材料として用いたイオン性液体であるェチルメチルイミダゾリゥム ·トリフロロメタンスルフォニルイミド（EMI'TFSI )を用いた。

[0080] このような構成のァクチユエータ 7Aは、対向電極 22A及び対向電極 22Bにも、図 4 中で示した極性で（言い換えれば、導電性のポリマー層 20A, 20Bと対向電極 22A 及び対向電極 22Bとは、第 1の液体 1を介して互いに対向する電極同士の極性は異なるように）電源 30から電圧を印加することにより、伸縮する導電性のポリマー層 20A 及び 20Bの両面から（固体電解質 21側及び第 1の液体 1である電解液側の両方の界面から)イオンの出入りが可能であるため、大きな駆動変位が得られるとともに、速やかにイオンの出入りが可能であることから、ァクチユエータ 7Aに高速な駆動動作をさせること力 Sできる。なお、図 4では、一例として、カチオン（正イオン）が、導電性ポリマー層 20Aから、導電性ポリマー層 20Aと対向電極 22Aとの間の第 1液体 1の方に及び固体電解質 21の方に抜けて、導電性ポリマー層 20Aが矢印 40Bのように縮み、導電性ポリマー層 20Bには、逆に、カチオンが、固体電解質 21から及び導電性ポリマー層 20Bと対向電極 22Bとの間の第 1液体 1からそれぞれ入り込み、イオンの嵩が増すことにより導電性ポリマー層 20Bが矢印 40Aのように伸びることにより、このァクチユエータ 7Aは下向き凸に屈曲駆動されている。電圧を逆に印加すれば、逆の動作がそれぞれ行なわれる。

[0081] なお、本発明においては、前記実施例 1及び実施例 2で述べた 2液材料以外にも、各種オイルと有機溶媒との組み合わせ、例えばシリコーンオイルとアルコール類の組み合わせや、各種イオン液体と有機溶媒との組み合わせ等、混和せず屈折率の異なる 2液の組み合わせを用いるようにしてもよ!/、。

[0082] (第 3実施形態）

次に、本発明の第 3実施形態における可変焦点レンズ装置について説明する。

[0083] 図 5は本発明の第 3実施形態における可変焦点レンズ装置の断面図である。ァクチユエータ 7Bの配置は、図 1Bの平面図のァクチユエータ 7の配置と同様であるので、平面図は省略した。図 6は、本発明の第 3実施形態における可変焦点レンズ装置のァクチユエータ 7Bの動作原理を示す断面図である。この第 3実施形態はこれまでに述べた第 1及び第 2実施形態と異なり、固体電解質 21を用いない形式のァクチユエータ 7Bの場合であり、電気刺激型のァクチユエータ 7B力 S、第 1の液体 1である電解液中に内包させている特長を活かし、電解液 1中に他の電極 22を別に設けることによりァクチユエータ 7Aの構成を簡便化でき、従って製造のしゃすい構成としたものである。ァクチユエータ 7Bも、第 1実施形態のァクチユエータ 7と同様に、ァクチユエータ駆動制御部 54の制御の下に駆動制御される。

[0084] 図 6に示した通り、この構成のァクチユエータ 7Aでは、導電性のポリマー層 20と対向電極 22との間に電圧を電源 30から印加することにより、屈曲動作するものである。伸縮する導電性のポリマー層 20は、非伸縮性部材 23と貼り合わされた構成となっており、導電性のポリマー層 20がイオンの出入りにより伸縮するのに対して、非伸縮性部材 23は伸縮しないため、結果として、導電性のポリマー層 20と非伸縮性部材 23と力 ^占り合わされて構成されたァクチユエータ 7Aが屈曲駆動されることになる。

[0085] この構成のァクチユエータ 7Aは次ように簡便なプロセスで製作することができた。ポリピロールを電解重合法で形成するためには、析出させるための電極が必要であるので、非伸縮性部材 23として機能するポリイミド膜の表面に、先ず金薄膜を蒸着し、この電極（図示せず。）上に伸縮部材として機能するポリピロール膜を直接電解重合して形成することにより、このような、ァクチユエータ 7Aとして貼り合わせた構造を得ること力 Sできた。また対向電極 22は、透明板 12Bのセル内面上に形成した透明電極とすることあでさる。

[0086] 導電性のポリマーとして、ポリピロール膜を用い、第 1の液体としてイオン性液体であるェチルメチルイミダゾリゥム.トリフロロメタンスルフォニルイミド（EMI'TFSI)を用いた。

[0087] (第 4実施形態）

次に、本発明の第 4実施形態は、本発明の前記第 1〜第 3実施形態にかかる可変焦点レンズ装置を撮像装置に適用した例である。前記撮像装置のブロック図の一例を図 11に示す。

[0088] 撮像装置は、ァクチユエータ駆動制御部 54を含む前記可変焦点レンズ装置 50と、撮像合焦点判定部 55と、撮像板 51と、像記録再生部 56とより構成されている。

[0089] この撮像装置では、ァクチユエータ 7, 7A,又は 7Bにより駆動される液体レンズ 6を有する可変焦点レンズ装置 50の光軸 9の付近にある被写体 52の像を、撮像板 51上に、被写体の像 53として像を結ばせるため、撮像板 51から出力された撮像信号により判定部 55で合焦点を判断する。合焦点を判断した判定部 55からの信号がァクチュエータ駆動制御部 54に入力されて、入力された信号に基づき、ァクチユエータ駆動制御部 54により、全てのァクチユエータ 7, 7A,又は 7Bを同期して駆動制御する。具体的には、判定部 55で焦点が合っていないと判断された場合には、ァクチユエータ駆動信号が判定部 55からァクチユエータ駆動制御部 54に入力されて、入力された信号に基づき、ァクチユエータ駆動制御部 54により、全てのァクチユエータ 7, 7A, 又は 7Bを同期して駆動されて、開口部材 4が光軸 9の方向沿いに進退するように平行移動して、液体レンズ 6の曲率を変化させて、焦点 11の位置を調節する。判定部 5 5で合焦点と判断されたとき、ァクチユエータ駆動制御部 54による全てのァクチユエータ 7, 7A,又は 7Bの駆動を停止するとともに、合焦点された像信号は判定部 55から像記録再生部 56に送られて、像記録再生部 56で記録又は再生される。

[0090] なお、前記第 1〜第 3実施形態の開口部材 4は、図 7Aに示すようにリング状で円形の開口部 4aを持ったものについて述べた力このような液体レンズ 6は、例えば、携帯電話等の薄型携帯端末に搭載するカメラ用可変焦点レンズ装置として有用である。また、図 7Bに示すように楕円形の開口部材 4Bの開口部 4bを楕円にすることにより横長画像の周辺部の歪を補正するようにすることができる。

[0091] さらに、開口部材 4Cが図 7Cに示すように矩形状で矩形の開口部 4cを持ったものの場合には液体レンズ 6はシリンドリカルレンズを形成する。このようなレンズは例えばプリンター光学系用の可変焦点レンズ装置として有用である。

[0092] なお、前記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすること力 Sできる。

産業上の利用可能性

[0093] 本発明の可変焦点レンズ装置は、携帯機器、携帯端末機、電子ペーパーなどに装着される各種光学装置の焦点位置の可変機能 (光学変調機能)を付与する装置として利用可能である。

[0094] 本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとつては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。

Claims

請求の範囲

[1] 第 1の液体と、

前記第 1の液体と前記第 2の液体が封止されるセルと、

前記セル内で前記第 1の液体と前記第 2の液体の 2つの液体の前記界面がエッジ部で固定されかつ前記 2つの液体の界面に当接した状態で移動可能な開口部材と前記開口部材に連結されて、前記開口部材を移動させることにより、前記開口部材の開口部内に形成された液体レンズの前記 2つの液体の界面の形状を制御して、前記液体レンズによる焦点の位置を可変とするァクチユエ一タとを備える可変焦点レンズ装置。

[2] 前記第 1の液体が非水溶性であり、前記ァクチユエータが、電気刺激型のポリマーァクチユエータであり、かつ前記電気刺激型のポリマーァクチユエ一タカ S、前記非水溶性の前記第 1の液体中に内包されている請求項 1に記載の可変焦点レンズ装置。

[3] 前記非水溶性の第 1の液体がイオン性液体であり、前記電気刺激型のポリマーァクチュエータが、前記イオン性液体のァニオン又はカチオンの出入りに伴うイオン駆動型のポリマーァクチユエータである請求項 2に記載の可変焦点レンズ装置。

[4] 前記非水溶性の第 1の液体がェチルメチルイミダゾリゥム 'トリフロロメタンスルフォニノレイミド（EMI'TFSI)である請求項 3に記載の可変焦点レンズ装置。

[5] 前記第 2の液体が水溶性であり、前記水溶性の第 2の液体が水より比重の大き!/ヽ物質の水溶液である請求項 2に記載の可変焦点レンズ装置。

[6] 前記水溶性の第 2の液体がポリタングステン酸ナトリウム水溶液である請求項 5に記載の可変焦点レンズ装置。

[7] 前記ァクチユエ一タカ薄板状の屈曲動作する電気刺激型のポリマーァクチユエ一タである請求項 1に記載の可変焦点レンズ装置。

[8] 前記第 1の液体と前記第 2の液体及び前記開口部材がほぼ同じ密度を持つ請求項 1に記載の可変焦点レンズ装置。前記開口部材が、密度の異なる複数の部材よりなる複合材料である請求項 8に記載の可変焦点レンズ装置。

前記開口部材に撥水性又は親水性の表面処理を施す請求項 1に記載の可変焦点レンズ装置。

前記開口部材が円形であり、前記ァクチユエータが、複数個かつ前記円形の開口部材の接線方向沿いにかつ前記液体レンズの光軸回りに点対称に配置され、かつ、前記ァクチユエータの全てが同期して駆動制御される請求項 1に記載の可変焦点レンズ装置。